中性粒細胞與淋巴細胞比值、白細胞介素-17 A及轉化生長因子- β對局部晚期非小細胞肺癌患者發生放射性肺炎的診斷價值

劉維鵬，朱青山，馮連杰，張慶富，付小娜

安陽市腫瘤醫院放療科，河南 安陽 455000

放療是局部晚期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的主要治療方法，可以顯著改善患者的生活質量并延長生存時間，但是接受放療的NSCLC患者可能會發生放射性肺炎[1]。放射性肺炎可引起患者呼吸功能障礙并限制放療劑量，影響疾病控制[2]。在嚴重的情況下，放射性肺炎可能會導致放射性肺纖維化甚至呼吸衰竭。因此，尋找生物標志物用于放射性肺炎的早期診斷具有重要意義。中性粒細胞與淋巴細胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR）是炎性反應的重要決定因素，其與許多肺炎性疾病的嚴重程度和預后密切相關，包括肺部感染、慢性阻塞性肺疾病、結節病等[3]。然而關于NLR是否可以作為放射性肺炎預測指標的研究較少。白細胞介素-17A（interleukin-17A，IL-17A）和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）是炎性細胞因子，可反映患者的炎性程度[4]。本研究探討了接受放療的局部晚期NSCLC患者的NLR、IL-17A、TGF-β水平及其對放射性肺炎的診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2016年1月至2019年11月于安陽市腫瘤醫院接受放療的局部晚期NSCLC患者。納入標準：①年齡為19～79歲；②經病理學檢查確診為NSCLC，符合《中國原發性肺癌診療規范（2015年版）》[5]中NSCLC的診斷標準；③放射性肺炎的診斷參考美國腫瘤放射治療協作組（Radiation Therapy Oncology Group，RTOG）/歐洲腫瘤治療研究協作組（European Organization for Research and Treatment of Cancer，EORTC）制定的診斷標準，患者的放射損傷分級≥2級；④病理分期為Ⅲ期。排除標準：①已經發生廣泛性轉移；②因食管癌等疾病具有胸部放療史；③合并慢性阻塞性肺疾病、哮喘等；④合并雙肺廣泛性肺大皰；⑤合并肺結核、人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染；⑥合并其他系統惡性腫瘤。依據納入和排除標準，本研究共納入147例患者。根據是否發生放射性肺炎將患者分為觀察組（n=67，發生放射性肺炎）和對照組（n=80，未發生放射性肺炎）。觀察組中，男37例，女30例；年齡48～79歲，平均（63.9±6.2）歲；TNM分期：ⅢA期30例，ⅢB期37例；病理類型：腺癌60例，鱗狀細胞癌7例；吸煙28例。對照組中，男40例，女40例；年齡50～79歲，平均（64.3±6.6）歲；TNM分期：ⅢA期38例，ⅢB期42例；病理類型：腺癌67例，鱗狀細胞癌13例；吸煙31例。兩組患者的性別、年齡、TNM分期等臨床特征比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院倫理委員會審批通過，所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 治療方案

首先確定腫瘤靶區，包括臨床靶區和計劃靶區。根據患者的肺功能和高危器官數量，使用劑量-體積直方圖和等劑量曲線進行綜合評估，以確定治療方案。適形放療和調強放療均使用3～5個放射野，放射劑量為45～70 Gy，NSCLC臨床靶區劑量為60～70 Gy，每次2.0 Gy，每天5次。雙肺接受20 Gy劑量照射的肺體積占全肺總體積的百分比＜30%，雙肺接受5 Gy劑量照射的肺體積占全肺總體積的百分比＜48%，心臟接受40 Gy劑量照射的心臟體積占全心總體積的百分比＜50%，脊髓受量不超過45 Gy。在放療期間，給予患者4個周期的化療。

1.3 觀察指標及檢測方法

比較放療前、放療結束后兩組患者的外周血NLR及血清IL-17A、TGF-β水平。放療前、放療結束后分別抽取患者的清晨空腹靜脈血3 ml，采用自動血液分析儀檢測中性粒細胞計數和淋巴細胞計數，計算NLR。放療前、放療結束后分別抽取患者的清晨空腹靜脈血5 ml，使用肝素抗凝處理，3000 r/min離心5 min，使用親和素-生物素復合酶聯免疫吸附法檢測血清IL-17A、TGF-β水平，試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司。

1.4 統計學方法

采用SPSS 21.0軟件對數據進行統計分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以例數和率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，計算靈敏度、特異度及曲線下面積（area under the curve，AUC）。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 外周血NLR及血清IL-17 A、TGF- β水平的比較

放療前，兩組患者的外周血NLR及血清IL-17A、TGF-β水平比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。放療結束后，觀察組患者的外周血NLR和血清IL-17A水平均明顯高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.01）；兩組患者的血清TGF-β水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。放療結束后，兩組患者的外周血NLR和血清IL-17A水平均高于本組放療前，血清TGF-β水平均低于本組放療前，差異均有統計學意義（P＜0.05）。（表1）

表1 放療前和放療結束后兩組患者外周血NLR及血清IL-17 A、TGF- β水平的比較

2.2 外周血NLR和血清IL-17 A單獨及聯合檢測對NSCLC患者發生放射性肺炎的診斷效能

以放療結束后的外周血NLR和血清IL-17A水平繪制ROC曲線，結果顯示，外周血NLR診斷放射性肺炎的截斷值為2.81，靈敏度為60.00%，特異度為72.50%，漏診率為40.00%，誤診率為27.50%，AUC 為 0.715（95%CI：0.637～0.793）；血清 IL-17A診斷放射性肺炎的截斷值為9.06 ng/ml，靈敏度為75.00%，特異度為85.00%，漏診率為25.00%，誤診率為 15.00%，AUC為0.859（95%CI：0.804～0.914）；NLR聯合IL-17A診斷放射性肺炎的靈敏度為83.75%，特異度為88.81%，漏診率為16.25%，誤診率為11.19%，AUC為0.919（95%CI：0.874～0.964）。（圖1）

圖1 外周血NLR和血清IL-17 A單獨及聯合檢測診斷NSCLC患者發生放射性肺炎的ROC曲線

3 討論

放療是局部晚期NSCLC的重要治療方案。放射性肺炎是肺癌患者放療期間最常見的劑量限制性不良反應，其發生率可達37%[6]。放射性肺炎早期表現為肺泡上皮細胞和內皮細胞損傷，炎性細胞積累，炎性因子和炎性介質大量表達和釋放，成纖維細胞增殖和遷移以及膠原大規模合成，嚴重者可導致不可逆肺纖維化，進而引起心肺功能衰竭[7]。因此，早期預防、診斷和治療放射性肺炎尤為重要。放射性肺炎的發生與輻射因素、宿主因素和放射生物學因素有關，血清生物標志物也是放射性肺炎的危險因素[8]。尋找可靠且方便的生物標志物預測放射性肺炎的發生風險對指導臨床治療具有重要意義。

目前炎癥被認為是放射性肺損傷的主要致病因素，并且與肺損傷的嚴重程度和預后密切相關。NLR是炎癥的重要決定因素，該指標是中性粒細胞與淋巴細胞的比值，涵蓋了兩種不同但互補的免疫途徑。中性粒細胞可反映機體的非特異性炎性反應，能夠增加細胞耗氧量，從而產生大量的氧自由基，最終導致細胞損傷；淋巴細胞是人體參與免疫反應的重要成員，反映免疫系統的調節能力[9]。NLR被認為是許多疾病（包括慢性阻塞性肺疾病和硅肺病）的預后指標。同時，NLR也可作為惡性腫瘤預后的預測指標，但是，尚不清楚NLR是否可以作為放射性肺炎的預測因子[10]。IL-17A作為促炎細胞因子，參與慢性炎癥和自身免疫性疾病，能夠促進細胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）的表達，刺激上皮細胞、內皮細胞或成纖維細胞產生IL-6、IL-8、粒細胞集落刺激因子（granulocyte colony stimulating factor，G-CSF），并且還可能成為預測放射性肺炎的重要因素[11-13]。因此，IL-17A作為重要的促炎細胞因子之一，對于放射性肺炎的發生可能具有良好的預測價值。放射性肺損傷是由肺組織中細胞因子的病理變化引起的，其中TGF-β1在人體各種組織和器官中廣泛表達，并參與許多器官纖維化的發生和發展[14]。TGF-β1可以抑制上皮細胞和內皮細胞增殖，促進成纖維細胞增殖，刺激成纖維細胞合成和分泌膠原和基質成分，并抑制其降解。研究指出，接受放療的小鼠肺中的腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）水平顯著升高，并且可通過敲除小鼠TNF-α受體減輕放射性肺損傷[15]。因此，TNF-α可能是介導輻射誘導的肺損傷的關鍵因素。

本研究結果顯示，放療結束后，觀察組患者的外周血NLR和血清IL-17A水平均明顯高于對照組（P＜0.01），說明NLR和IL-17A可能參與放療后的肺損傷過程，與有關研究結果相同[16-17]。分析原因是治療過程中細胞因子水平受放射線影響，NLR和IL-17A可能是放射性肺炎的獨立危險因素。放療結束后，兩組患者的血清TGF-β水平比較，差異無統計學意義（P＞0.05），與Saraya等[18]的研究結果一致，說明血清TGF-β水平與放射性肺炎的相關性較弱，后期仍需進一步驗證。放療結束后，兩組患者的血清TGF-β水平均低于本組放療前（P＜0.05），說明放療有利于減少機體的炎性反應。以放療結束后的外周血NLR和血清IL-17A水平繪制ROC曲線，結果顯示，NLR聯合IL-17A診斷放射性肺炎的靈敏度和特異度均高于NLR或IL-17A單獨診斷的結果。放射肺損傷的發生是涉及多種細胞因子的復雜過程，單個細胞因子的變化可能無法準確反映這一過程，多個細胞因子聯合診斷放射性肺炎可以有效避免單一指標的局限性。

NLR的升高已被證明與惡性腫瘤的預后有關，并且在結直腸癌、肺癌、肝癌和胃癌中的研究已被廣泛報道[19-20]。目前較多肺癌相關研究僅對NLR進行檢測，而本研究對NSCLC患者放療前后的外周血NLR和血清IL-17A進行聯合檢測，充分說明其在發生放射性肺炎的患者中參與免疫炎性反應。但本研究是回顧性分析，且樣本量較小，存在一定的局限性，仍需要大樣本多中心前瞻性研究進一步證實。

綜上所述，發生放射性肺炎的局部晚期NSCLC患者的外周血NLR和血清IL-17A水平均較未發生放射性肺炎的患者顯著升高，二者聯合檢測對于放射性肺炎具有較高的診斷價值。